Фамилия Зиленский — один из тех случаев, когда сразу бросается в глаза необычная основа. В русских фамилиях на -ский почти всегда проглядывает географическая привязка: владельческий топоним, название села или местности. Но «Зиленский» — не «Зеленский» и не «Силенский». Первое, что приходит в голову: не ошибка ли это при записи? В дореволюционных метриках и ревизских сказках фамилию могли записать на слух, и «Зиленский» легко мог оказаться вариантом более распространённой «Зеленский» — от прилагательного «зелёный» или от названия села Зелёное. Однако есть и другая, более редкая версия, связанная с польским или западнорусским корнем «zil» (сила, мощь). В таком случае фамилия могла означать «сильный» или «крепкий», а её носитель — потомок человека, получившего прозвище Сила.

Если отталкиваться от словообразовательной модели, суффикс -ский указывает на дворянское или шляхетское происхождение в Польше, Литве и на западе России. Фамилии на -ский часто образовывались от названий имений: Зиленск, Зилево или похожий топоним. В этом смысле предок Зиленского мог быть владельцем или жителем такого поместья. Встречаются единичные упоминания фамилии в документах XIX века на территории современных Беларуси и Украины, что подтверждает её западное происхождение.

Спорный момент — ударение. В русском языке фамилию чаще произносят с ударением на второй слог: Зиле́нский. Но в польском аналоге (Zileński) ударение падало бы на предпоследний слог, то есть тоже на «ле». Это косвенно подтверждает, что основа не «зелень», а что-то другое, иначе ударение сместилось бы на первый слог, как в «Зе́ленский».

Что касается сословной принадлежности, фамилия не обязательно говорит о дворянстве. В XIX веке суффикс -ский активно присваивали и крестьянам, и мещанам, особенно при переходе в духовное сословие или при получении паспорта. Поэтому Зиленский мог быть и сельским священником, и шляхтичем, и просто крестьянином, которому дали фамилию по месту жительства. Точных данных о каком-либо известном роде с такой фамилией в открытых источниках нет — это редкая, локальная форма, сохранившаяся в небольшом числе семей.